اگر از ستاره‌شناسان بپرسید کدام سیاره به زمین نزدیک‌تر است، احتمالا انتظار دارید پاسخی ساده و واحد دریافت کنید. اگر هم درس‌های مدرسه یادتان باشد، احتمالا مطمئن هستید که می‌توانید حدس بزنید کدام یک از هفت سیاره دیگر درون منظومه شمسی به زمین نزدیک‌تر است. بنابراین، نزدیک‌ترین سیاره به زمین کدام سیاره است؟ متاسفانه فقط یک پاسخ صحیح وجود ندارد و بسته به اینکه چگونه سوال را بیان کرده و چه زمانی آن را طرح کنید، سه پاسخ وجود دارد.
بهترین راه برای توضیح اینکه چرا این موضوع تا این حد بحث‌برانگیز است، این است که سوالات مختلف ممکن را مرور کنیم و به آن‌ها پاسخ دهیم.
کدام سیاره بیش از همه به زمین نزدیک می‌شود؟
پاسخ به این سوال خاص ساده است: زهره. این سیاره جهنمی در نزدیک‌ترین فاصله به زمین، فقط حدود ۳۸ میلیون کیلومتر از ما فاصله دارد و سیاره دیگری این‌قدر به زمین نزدیک نمی‌شود. طبق این منطق، نزدیک‌ترین همسایه بعدی ما مریخ است که می‌تواند به ۵۴٫۷ میلیون کیلومتری سیاره ما برسد و پس از آن عطارد قرار دارد که در نزدیک‌ترین نقطه به زمین، ۷۷٫۲ میلیون کیلومتر از ما فاصله دارد.
بیشتر بخوانید:
بااین‌حال، ما به‌ندرت به نزدیک‌ترین نقطه خود به این سیاره‌ها نزدیک می‌شویم و هر سه آن‌ها (و همچنین زمین) دائما با سرعت‌های مختلف به دور خورشید در گردش هستند، به این معنا که فاصله زمین و آن‌ها به طور مداوم در طول زمان تغییر می‌کند. درنتیجه، به نظر بیشتر ستاره‌شناسان این پاسخ راضی‌کننده نیست.
درحال‌حاضر کدام سیاره به زمین نزدیک‌تر است؟
بسته به اینکه هر سیاره در کجای مسیر مداری خود نسبت‌به زمین قرار دارد، پاسخ می‌تواند عطارد، زهره یا مریخ باشد. به‌عنوان مثال، اگر زهره و عطارد در دورترین نقاط خود از زمین، در آن سوی خورشید قرار داشته باشند و مریخ در نزدیک‌ترین نقطه به زمین باشد، در آن صورت مریخ نزدیک‌ترین سیاره به ما در آن زمان خواهد بود. اما اگر مریخ در دورترین نقطه خود از زمین باشد و عطارد و زهره در نزدیک‌ترین نقاط خود باشند، زهره نزدیک‌ترین سیاره به ما خواهد بود.
چند سیاره می‌توانند ادعا کنند نزدیک‌ترین همسایه زمین هستند
اما پاسخ این سوال که هم‌اکنون کدام سیاره به زمین نزدیک‌تر است، مدام تغییر می‌کند، بنابراین، سوال مذکور روش خوبی برای تعیین نزدیک‌ترین همسایه ما نیست. به‌عنوان مثال، هنگام نگارش این مقاله (دی ۱۴۰۲)، نزدیک‌ترین سیاره به زمین، عطارد است. اما حدود هشت ماه دیگر، زهره نزدیک‌ترین سیاره به ما خواهد بود و دو ماه بعدتر، مریخ به عنوان نزدیک‌ترین همسایه ما از سیاره زهره پیشی خواهد گرفت. اگرچه کمتر از یک ماه بعد، زهره دوباره این عنوان را پس خواهد گرفت.
کدام سیاره به‌طور متوسط به زمین نزدیک‌تر است؟
اگر در اینترنت فهرست میانگین فاصله سیاره‌ها از زمین را جستجو کنید، نتایجی به دست خواهید آورد که نشان می‌دهد زهره به‌طور متوسط نسبت به عطارد یا مریخ به زمین بسیار نزدیک‌تر است. به‌عنوان مثال میانگین فاصله زهره تا زمین حدود ۴۱٫۴ میلیون کیلومتر است، درحالی‌که میانگین فاصله عطارد و مریخ با زمین، به ترتیب ۹۱٫۷ میلیون کیلومتر و ۷۸٫۳ میلیون کیلومتر است.
تام استاکمن، مهندس تحقیق و توسعه در آزمایشگاه ملی لس آلاموس در نیومکزیکو، به لایوساینس می‌گوید این فهرست‌ها اشتباه هستند، زیرا برپایه فرضیات ناقص هستند. برای به دست آوردن این اعداد، میانگین فاصله بین شعاع فاصله مداری هر سیاره از خورشید محاسبه شده است. این محاسبه موقعیت نسبی سیاره‌ها نسبت‌به یکدیگر را در طول گردششان درنظر نمی‌گیرد و فقط می‌گوید که آن‌ها به‌طور متوسط چقدر دور از هم، دور خورشید می‌چرخند.
عطارد نزدیک‌ترین همسایه واقعی زمین است
به‌گفته‌ی استوکمن، روش درست برای محاسبه میانگین فاصله بین سیاره‌ها استفاده از روش نقطه-دایره (PCM) است که میانگین کل فواصل بین هر نقطه را در هر دو مدار محاسبه می‌کند. استاکمن در سال ۲۰۱۹ در مقاله‌ای در Physics Today میانگین فاصله واقعی بین سیاره‌ها را براساس مدل PCM به دست آورد. طبق محاسبات او، زهره به‌طور متوسط ۱۶۹٫۹ میلیون کیلومتر از زمین فاصله دارد، درحالی‌که مریخ درحدود ۲۵۴٫۴ میلیون کیلومتر و عطارد به‌طور متوسط فقط حدود ۱۵۵٫۵ میلیون کیلومتر از زمین فاصله دارد.
کلیپ شبیه‌سازی نشان می‌دهد چگونه فواصل بین زمین، عطارد، زهره و مریخ دائما درحال تغییر است.
اگرچه میانگین‌های محاسبه‌شده همچنان تصویر کامل را ترسیم نمی‌کنند، زیرا فقط نشان‌دهنده فاصله هستند و زمان را درنظر نمی‌گیرند. بنابراین، استوکمن و همکارانش شبیه‌سازی خود را برای ۱۰ هزار سال اجرا کردند تا ببینند هر سیاره به‌طور متوسط چه مدت، نزدیک‌ترین سیاره به زمین است.
نتایج شبیه‌سازی نشان داد مریخ در حدود ۱۷ درصد از مواقع نزدیک‌ترین همسایه زمین است و زهره حدود ۳۶ درصد از مواقع دارای این عنوان است. اما برنده عطارد بود که تقریبا در ۴۷ درصد مواقع نزدیک‌ترین سیاره به زمین بود.
عطارد نزدیک‌ترین همراه ما است، زیرا نزدیک ترین سیاره به خورشید است و کوچک‌ترین مدار را دارد؛ بدین معنا که اغلب در همان سمتی از خورشید قرار دارد که زمین نیز در آن سمت است و حتی اگر این‌طور نباشد، هرگز خیلی دور نیست. در همین حین، زهره و مریخ زمان بیشتری را در فاصله دوری از زمین می‌گذرانند. استوکمن می‌گوید احتمالا ستاره‌شناسان دیگر همه این‌ها را کشف کرده بودند و این امر برای آن‌ها ناشناخته نبود، فقط به خاطر پیچیدگی‌ها، همه جا درباره آن توضیح نمی‌دادند.
۵۸۵۸
